XCEngine/docs/api/math/math-overview.md

Math 模块概览

命名空间: XCEngine::Math

类型: module

描述: XCEngine 的数学库模块，提供图形引擎常用的数学类型和函数。

概述

Math 模块提供了一套完整的图形数学库，包括向量、矩阵、四元数、变换和几何类型等。

模块内容

向量类型

组件	文件	描述
Vector2	Vector2.h	二维向量
Vector3	Vector3.h	三维向量
Vector4	Vector4.h	四维向量

矩阵类型

组件	文件	描述
Matrix3	Matrix3.h	3x3 矩阵
Matrix4	Matrix4.h	4x4 矩阵

旋转/变换

组件	文件	描述
Quaternion	Quaternion.h	四元数
Transform	Transform.h	变换组件

几何类型

组件	文件	描述
Color	Color.h	颜色
Ray	Ray.h	射线
Plane	Plane.h	平面
Sphere	Sphere.h	球体
Box	Box.h	盒子
Bounds	Bounds.h	包围盒
AABB	AABB.h	轴对齐包围盒
Frustum	Frustum.h	视锥体
Rect	Rect.h	二维矩形

常量定义

常量	值	描述
PI	3.14159265358979323846f	圆周率
TWO_PI	6.28318530717958647692f	2π
HALF_PI	1.57079632679489661923f	π/2
DEG_TO_RAD	PI / 180.0f	度到弧度
RAD_TO_DEG	180.0f / PI	弧度到度
EPSILON	1e-6f	浮点精度
FLOAT_MAX	3.402823466e+38f	浮点最大值

详细文档: Math.h - 常量和辅助函数

辅助函数

函数	描述
Radians(float degrees)	度转弧度
Degrees(float radians)	弧度转度

使用示例

#include <XCEngine/Math/Math.h>
#include <XCEngine/Math/Vector3.h>
#include <XCEngine/Math/Matrix4.h>
#include <XCEngine/Math/Quaternion.h>

using namespace XCEngine::Math;

// 向量运算
Vector3 a(1.0f, 0.0f, 0.0f);
Vector3 b(0.0f, 1.0f, 0.0f);
float dot = Vector3::Dot(a, b);
Vector3 cross = Vector3::Cross(a, b);
Vector3 normalized = Vector3::Normalize(a);

// 矩阵运算
Matrix4 model = Matrix4::TRS(position, rotation, scale);
Matrix4 view = Matrix4::LookAt(eye, target, up);
Matrix4 projection = Matrix4::Perspective(fov, aspect, near, far);
Matrix4 mvp = projection * view * model;

// 四元数运算
Quaternion q1 = Quaternion::FromEuler(0, 90, 0);
Quaternion q2 = Quaternion::FromAxisAngle(Vector3::Up(), Math::Radians(45.0f));
Quaternion combined = q1 * q2;
Vector3 rotated = q2 * Vector3::Forward();